[科普中国]-氧化物半导体

氧化物半导体（oxide semiconductor）具有半导体特性的一类氧化物。氧化物半导体的电学性质与环境气氛有关。

氧化物半导体ZnO、CdO、SnO2等常用于制造气敏元件，Fe2O3、Cr2O3、Al2O3等常用于制造湿敏元件；SnO2膜用于制做透明电极等。

简介导电率随氧化气氛而增加称为氧化型半导体，是p型半导体；电导率随还原气氛而增加称为还原型半导体，是n型半导体；导电类型随气氛中氧分压的大小而成p型或n型半导体称为两性半导体。非单晶氧化物可用纯金属高温下直接氧化或通过低温化学反应(如金属氯化物与水的复分解反应)来制备。氧化物单晶的制备有焰熔法、熔体生长法和气相反应生长法。

作为“新一代电子的基础材料”而备受全球显示器技术人员关注的就是氧化物半导体TFT。因为氧化物半导体TFT是驱动超高精细液晶面板、有机EL面板以及电子纸等新一代显示器的TFT材料最佳候选之一。预计最早将在2012～2013年开始实用化，将来或许还会成为具备“柔性”和“透明”等特点的电子元件的实现手段1。

特点氧化物半导体是通常容易成为绝缘体的氧化物，但却具有半导体的性质。在众多物质当中，最受关注的是“透明非晶氧化物半导体（TAOS：Transparent Amorphous Oxide Semiconductors）”。非晶IGZO（In-Ga-Zn-O）就是一个代表性例子。除了三星和LG显示器等韩国企业外，日本的夏普、凸版印刷以及佳能等企业也在致力于TFT的应用开发。

TAOS类TFT的载流子迁移率高达250px2/Vs以上，特性不均现象也较小。因此，可驱动像素为“4K×2K” （4000×2000像素级）、驱动频率为240Hz的新一代高清晰液晶显示器。当前的标准技术——非晶硅类TFT以及作为新一代技术而被大力开发的有机半导体TFT因载流子迁移率只有数cm2/Vs以下，很难应用到上述用途中。即使是在有机EL显示器领域，与开发案例较多的低温多晶硅类TFT相比，实现大屏幕化时还是TAOS类TFT具有优势这是因为AOS类TFT可以抑制有机EL面板中存在着的因TFT特性不均而导致的显示不均现象。TAOS薄膜可通过溅射法形成，制造成本也容易降低。

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学